文章目录
- 前言
- 一、核心概念
- 二、主要工具（工具箱位置）
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- [2.1 分析工具箱 -> 提取工具集](#2.1 分析工具箱 -> 提取工具集)
- [2.2 Spatial Analyst 工具箱 -> 提取工具集](#2.2 Spatial Analyst 工具箱 -> 提取工具集)
- 三、典型应用场景
- 四、基本操作流程（以最常用的"裁剪"为例）
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- [4.1 在ArcGIS Pro中：](#4.1 在ArcGIS Pro中：)
- [4.2 在ArcMap中：](#4.2 在ArcMap中：)
- 五、重要注意事项与技巧
- 总结
前言
ArcGIS中的"提取分析"是一个核心功能组，用于根据空间位置、属性或范围从输入数据中"裁剪"或"筛选"出所需的部分。它相当于数据的地理"过滤器"。
一、核心概念
- 提取分析的目的是：从一个或多个图层中，选择符合条件的要素或像元，并创建新的数据。
- 这个"条件"可以是：
空间位置关系：位于另一个区域内部的要素。
属性值：满足特定SQL查询的要素（如"人口 > 100万"）。
地理范围/掩膜：特定矩形、多边形或栅格范围内的数据。
二、主要工具（工具箱位置）
ArcGIS中最常用的提取分析工具主要集中在以下两个工具箱：
2.1 分析工具箱 -> 提取工具集
这是针对矢量数据的核心工具。
- 裁剪：最常用的工具。用一个多边形（裁剪区域）的边界去裁剪另一个点、线、面图层。输出的是输入要素在裁剪区域内的部分。
使用方法：
• 裁剪要素可以是点、线和面，具体取决于输入要素的类型。
• 当输入要素为面时，裁剪要素也必须为面。
• 当输入要素为线时，裁剪要素可以为线或面。用线要素裁剪线要素时，仅将重合的线或线段写入到输出中，如下图所示。
• 当输入要素为点时，裁剪要素可以为点、线或面。用点要素裁剪点要素时，仅将重合的点写入到输出中，如下图所示。用线要素裁剪点要素时，仅将与线要素重合的点写入到输出中。
• 输出要素类将包含输入要素的所有属性。
- 分割：分割要素数据集必须是面。分割字段数据类型必须是字符。其唯一值生成输出要素类的名称。
使用方法：
• 分割要素数据集必须是面。
• 分割字段数据类型必须是字符。其唯一值生成输出要素类的名称。
• 分割字段的唯一值必须以有效字符开头。如果目标工作空间是地理数据库，则字段值必须以字母开头。
• 目标工作空间必须已经存在。
• 输出要素类的总数等于唯一分割字段值的数量，其范围为输入要素与分割要素的叠加部分。
• 每个输出要素类的要素属性表所包含的字段与输入要素属性表中的字段相同。
• 根据注记字符串左下角起点所在的分割要素面对注记要素进行分割并将其保存在输出要素中。
• 输入要素类的属性值将被复制到输出要素类。
- 筛选：使用SQL表达式提取数据，功能与"按属性选择"类似，但直接输出新数据。
2.2 Spatial Analyst 工具箱 -> 提取工具集
这是针对栅格数据的核心工具。
- 按掩膜提取：相当于矢量裁剪的栅格版。用一个多边形（掩膜）的边界提取栅格数据，边界外的像元将变为NoData。
• 输入栅格：被提取的影像或DEM等。
• 输入栅格或要素掩膜数据：定义范围的多边形。
• 输出栅格：输出栅格仅包含位于环境掩膜和输入掩膜数据交集内区域的像元值。
- 按矩形提取 / 按圆提取 / 按多边形提取：用交互式绘制的图形来提取栅格。
- 值提取到点：将栅格像元值提取到点要素的位置上，作为点的属性。这是"提取"的另一种形式，常用于采样分析。
三、典型应用场景
- 划定研究区：从全省地图中"裁剪"出某个市或县的行政区划、土地利用数据。
- 数据整理：从全国道路网中"筛选"出所有高速公路；从土地分类图中"提取"出所有耕地。
- 准备分析数据：在进行叠加分析、视域分析前，将数据裁剪到统一范围，减少数据量，提高处理速度。
- 创建样本：从大的点云或监测数据中，提取位于特定区域内的样本点。
四、基本操作流程（以最常用的"裁剪"为例）
4.1 在ArcGIS Pro中：
- 准备数据：确保有被裁剪的图层（如道路网）和作为边界的多边形图层（如县界）。
- 打开工具：点击"分析"选项卡 -> "工具" -> 在地理处理窗格中搜索"裁剪"。
- 设置参数：
输入要素：道路网
裁剪要素：县界
输出要素类：指定保存路径和名称。
运行：点击"运行"。
4.2 在ArcMap中：
ArcToolbox -> "分析工具" -> "提取" -> "裁剪"。
同上设置参数并运行。
五、重要注意事项与技巧
- 坐标系统一致：输入要素和裁剪/掩膜要素的坐标系统应保持一致，或者有精确定义，否则可能出错或结果不准。
- 性能优化：处理大型数据时，可以先用"按属性/位置选择"缩小范围，再进行裁剪。为裁剪边界图层建立空间索引也能加速处理。
- 模型构建器与Python脚本：提取分析是自动化工作流中最常用的环节之一。可以在模型构建器中串联多个提取步骤，或用ArcPy（如arcpy.Clip_analysis）编写脚本进行批量化裁切处理。
总结
掌握提取分析是进行高效、精准GIS分析的基础。建议从"裁剪"和"按掩膜提取"这两个最直观的工具开始实践。